Moin an alle Thermodynamiker!
Ich habe ein Problem mit einer Aufgabe: Aus einem heißen Luftstrom (ca. 210°C) mit Überdruck (ca. 3bar) entnehme ich mit einem Pitotrohr einen Teil des Massenstroms.
Diesen Teil soll ich mithilfe eines Leitungssystems / Kühlung / Whatever auf ungefähr Umgebungstemperatur, atmosphärischen Druck und eine Strömungsgeschwindigkeit von ungefähr Null bringen. Letzteres ist kein Problem.
Die Aufgabe soll vor allem konzeptionell gelöst werden, d.h. ungefähre Rahmenwerte wären gut.
Bis jetzt habe ich in der Vorlesung nur Thermo 1 und Strömungslehre 1 gehört und somit sind bei mir super viele Fragezeichen aufgeploppt.
Ich hab mir in Büchern versucht anzulesen, wie Wärmeübertragung, Wärmeleitung und Wärmeübergang funktioniert – allerdings hat sich da bei mir ein WUST an Formeln im Kopf und auf dem Blatt ergeben. Es fängt bei Kleinigkeiten an wie: mittlere Geschwindigkeit des Fluids – wenn ich von 210° auf vll 30° runterkühle, kann ich doch nicht einfach den Mittelwert nehmen, oder?
Darf ich einen isentropen Vorgang annehmen um rauszufinden, wie sehr sich das Fluids durch entspannen abkühlt? Das wären bei mir nämlich schon rund 140K, d.h. dass das Fluid nur noch 70°C warm wäre. Wie kann ich das damit verwurschteln, dass ich noch die Wärmeabgabe im Rohr habe?
Kann ich hier in irgendeiner Weise Superposition anwenden?
Das Rohr wird aus Stahl bestehen. Die Temperatur des Rohr wird sich aber binnen kürzester Zeit ändern, und somit ändert sich doch die Wärmeleitfähigkeit von vll 50 auf…? Wie kann ich das berücksichtigen?
Ich hab prinzipiell noch mehr Fragen, aber das reicht glaube erstmal.
Ich finde überall nur so Möderformeln, die mir zu spezifisch erscheinen. Bisher habe ich nur versucht den Wärmeübergangskoeffizienten zu berechnen, der kommt mir mit 172 W / (m^2 *K) aber schon sehr hoch vor.
Ich DANKE wirklich für jede Hilfe!!